WO2020016341A1 - Procédé de détermination de la pression du carburant dans un rail commun d'injection d'un moteur à combustion interne - Google Patents

Procédé de détermination de la pression du carburant dans un rail commun d'injection d'un moteur à combustion interne Download PDF

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WO2020016341A1
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WO
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pressure
determined
fuel
common rail
determining
Prior art date
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PCT/EP2019/069332
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Yves Agnus
Nicolas Girard
George Weaver
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Continental Automotive France
Continental Automotive Gmbh
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    • F02M63/0012—Valves
    • F02M63/0031—Valves characterized by the type of valves, e.g. special valve member details, valve seat details, valve housing details
    • F02M63/005—Pressure relief valves
    • F02M63/0052—Pressure relief valves with means for adjusting the opening pressure, e.g. electrically controlled

Definitions

  • the invention relates to the common rail fuel intake systems, and more particularly the measurement of the fuel pressure in the common rail, and the diagnosis of the fuel pressure determination.
  • Current internal combustion engines include injectors connected to a common rail supplied with fuel by a pump and fitted with a pressure sensor and, optionally, a relief valve.
  • the design of the relief valve and the control of the pump according to the pressure measurement by the pressure sensor make it possible to maintain the fuel at a high pressure in the common rail.
  • the pressure sensor is subjected to measurement drifts during its life which can lead to insufficient pressure in the common rail and, as a result, to an injection and to an inadequate combustion and to the generation of additional pollution.
  • the pressure sensor can also be prone to failures.
  • the Bosch document JP2014084754A is known which describes a method for diagnosing the output characteristics of a pressure sensor in a common rail.
  • This document discloses the use of the opening of the rail pressure relief valve as a restriction on fuel outlet flow under the maximum pressure supplied by the high pressure pump, in order to analyze the signal supplied by the pressure sensor. pressure and more particularly its linearity.
  • the invention relates to a method for determining the fuel pressure in a common injection rail of an internal combustion engine supplied with fuel by a fuel pump comprising a digital intake valve and a piston driven by a eccentric cam, the common rail being connected to the fuel pump by means of a non-return device, the common rail being provided with a means for determining the fuel pressure in the common rail, comprising the following steps :
  • variable is incremented by a second predefined value, and the process resumes when determining the angular position of the eccentric cam
  • the volume of fuel compressed by the pump is determined for the determined pump control ratio and the pump geometry, then the effective pressure at which the pump has compressed the fuel admitted into the common rail is determined according to the compressibility of fuel.
  • the first predefined value can be equal to 0% of the maximum volume compressible by the fuel pump.
  • the first predefined value can be determined according to the expected pressure in the common rail.
  • the second value can be determined based on the accuracy of determining the pressure of the common rail.
  • the invention also relates to a method for diagnosing a device for determining the pressure of a common rail for injection of an internal combustion engine supplied with fuel by a fuel pump comprising a digital intake valve. and a piston driven by an eccentric cam, the common rail being connected to the fuel pump by means of a non-return device, the common rail being provided with a means for determining the pressure of the fuel in the rail common, including the following steps:
  • the steps for determining the fuel pressure in the common rail and the step for comparing the determined pressures are repeated in at least two different pressure ranges, and is stored for each pressure range if a fault signal is emitted, when it has been determined, for each predetermined different pressure range, if the absolute value of the difference between the determined effective pressure and the pressure determined by the means for determining the rail pressure common is greater than a predefined threshold and if a fault signal is issued, and it is determined whether a general fault signal resulting from the combination of fault signals for each pressure range should be issued.
  • the combination of fault signals can be a combination of Boolean operators.
  • a weighted average of a predefined value linked to the emission of a signal for a pressure range can be determined by a weighting coefficient for said pressure range, said weighted average then being compared with a predetermined threshold in order to determine whether a general fault message must be sent.
  • FIG. 1 illustrates the main elements of a fuel pump with digital intake valve
  • FIG. 2 illustrates the main steps of a method for determining the fuel pressure in a common rail
  • FIG. 3 illustrates the main steps of a method for diagnosing a device for determining the pressure of a common injection rail.
  • DIV Digital Inlet Valve
  • a digital inlet valve 2 controlling the connection of the pumping chamber with a fuel inlet 3 provided with a bypass for the fuel reflux, a piston 5 disposed in the pumping chamber, the pumping chamber being brought into contact with a common injection rail 6 by a non-return device 7.
  • the eccentric cam driving the piston 5 is not shown.
  • the DIV pump 1 When the digital intake valve 2 of the DIV pump 1 is in the open position, the DIV pump 1 is subjected to a succession of admissions and fuel reflux throughout the rotation of the eccentric cam driving the piston 5 of compression. When the piston 5 goes down, the fuel is admitted and when the piston 5 goes up, the fuel flows back.
  • the digital intake valve 2 When the digital intake valve 2 is ordered closed so that the pump compresses the fuel, the reflux of fuel is interrupted and the fuel admitted into the compression chamber is compressed during the raising of the piston 5. As soon as the fuel pressure exceeds the pressure of the fuel in the common rail 6, the force exerted by the compressed fuel overcomes the force applied to the non-return device 7 by the fuel compressed in the common rail 6. For example, the fuel compressed in the common rail 6 generally reaches a pressure of 300 to more than 2000 bars while the fuel admitted by the pump DIV 1 generally reaches a pressure of 7 bars.
  • the quantity of fuel compressed and then admitted into the common rail 6 depends on the instant of closure of the digital intake valve 2 in the ascent phase of the piston 5. In fact, this instant determines the position of the piston 5 in the chamber compression and the amount of fuel in the chamber. As soon as the digital intake valve 2 is closed, the back flow of fuel is prevented and the amount of fuel is frozen.
  • This principle of controlling the quantity of fuel injected and the design of the eccentric cam make it possible to obtain high precision on the quantity of fuel compressed and injected.
  • VOL_PMP_REQ + VOL_PMP_DEAD + VOL_EFF_PMP VOL_PMP_REQ_EFF (Eq. 1)
  • dead volume of the pump VOL_PMP_DEAD we mean the volume of the compression chamber in which the fuel is not expelled during the ascent of the piston.
  • volume linked to the efficiency of the pump VOL_EFF_PMP By volume linked to the efficiency of the pump VOL_EFF_PMP, one understands the volume of fuel lost due to fuel leaks between the piston and the cylinder. Knowing the maximum volume compressible by the pump and the effective volume VOL_PMP_REQ_EFF, it is then possible to determine the pump control ratio RATIO_VOL_PMP accounting for the use of the pump between 0% of compressed volume and 100% of compressed volume.
  • the inventors had the idea of using the control of the volume of compressed fuel and the precision of such a control in order to determine the pressure in the common injection rail and whether the means for determining the pressure of the common rail 6 is operational.
  • the eccentric cam angle ANG_CLOSE_RNG is determined at which to close the digital intake valve so as to obtain the effective volume to be pumped.
  • the RATIO_VOL_PMP pump control ratio is gradually increased by adding a second predefined value until a pressure variation is detected in the common rail 6.
  • the second predefined value equal to the order ratio increment corresponds to the precision of determining the volume and therefore of the precision of determining the pressure.
  • the RATIO_VOL_PMP pump control ratio is determined corresponding to the control ratio which has led to the detection of a pressure variation in the common rail from which the second predefined value is subtracted.
  • FIG. 2 illustrates the main steps of a method for determining the pressure of a common injection rail.
  • a first step 1 it is determined that the internal combustion engine of the vehicle is in operation.
  • the method continues with a second step 12 during which it is determined whether no injection is in progress and no pressure discharge from the common rail is in progress via the active discharge valve PDV ( English acronym for "Pressure Decay Valve”).
  • PDV English acronym for "Pressure Decay Valve”
  • the method resumes at the first step 11. Otherwise, the method continues with a third step 13 during which a variable X is fixed at a first predetermined value, in particular 0%.
  • the first predetermined value is close to and less than the expected value of the variable X for the pressure expected in the common rail.
  • the angular position of the eccentric cam is determined corresponding to the instant at which to command the closing of the digital intake valve 2 to obtain a RATIO_VOL_PMP equal to the variable X.
  • the digital intake valve 2 is closed when the angular position of the determined eccentric cam is reached, and it is determined whether a pressure variation takes place via the means of determining the fuel pressure in the common rail 6.
  • variable is incremented by a second predefined value in a sixth step 16, and the method resumes in the fourth step 14.
  • a RATIO_VOL_PMP pump control ratio is determined equal to the pump control ratio which has led to the detection of a pressure variation at which the second predetermined value is subtracted.
  • the volume of fuel compressed by the pump is then determined for the RATIO_VOL_PMP pump control ratio using the equation Eq. 1 then the effective pressure at which the pump 1 has compressed the fuel admitted into the common rail 6 is determined by applying the equation Eq. 2.
  • FIG. 3 illustrates the main steps of a method for diagnosing a device for determining the pressure of a common injection rail.
  • Steps 1 to 17 are common with the steps of the method for determining the pressure of a common injection rail illustrated in FIG. 2.
  • a first step 11 it is determined that the internal combustion engine of the vehicle is in operation and that no fuel injection is required.
  • step 12 it is determined whether no injection is in progress and no pressure discharge from the common rail is in progress via the active discharge valve PDV.
  • the method resumes at the first step 1 1. Otherwise, the method continues with a third step 13 during which a variable X is fixed at a first predetermined value, in particular 0%.
  • the first predetermined value is close to and less than the expected value of the variable X for the pressure expected in the common rail.
  • the angular position of the eccentric cam is determined corresponding to the instant at which to command the closing of the digital intake valve 2 to obtain a RATIO_VOL_PMP equal to the variable X.
  • the digital intake valve 2 is closed when the angular position of the determined eccentric cam is reached, and it is determined whether a pressure variation takes place via the means for determining the fuel pressure in the common rail 6.
  • variable is incremented by a second predefined value in a sixth step 16, and the method resumes in the fourth step 14.
  • a RATIO_VOL_PMP pump control ratio is determined equal to the pump control ratio which has led to the detection of a pressure variation at which the second predetermined value is subtracted.
  • the volume of fuel compressed by the pump is then determined for the RATIO_VOL_PMP pump control ratio using the equation Eq. 1 then the effective pressure at which the pump 1 has compressed the fuel admitted into the common rail 6 is determined by applying the equation Eq. 2.
  • step 18 it is determined whether the absolute value of the difference between the determined effective pressure and the pressure measured by means of determination of the pressure of the common rail is less than a predefined threshold.
  • the method ends with a ninth step 19 during which it is determined that the means for determining the pressure of the common rail is operating normally.
  • the process ends with a tenth step 20 during which it is determined that the means for determining the pressure of the common rail is not operating normally.
  • steps 1 to 20 are repeated for several different predetermined pressure ranges in order to verify the normal operation of the means for determining the pressure of the common rail in a wide pressure range, or, at least, in the operating pressure range of the common rail.
  • a general fault signal resulting from the combination of the various error signals is then determined.
  • the combination can be a logical AND / OR type combination of the transmitted signals.
  • the combination may be based on the determination of a weighted average of a predefined value linked to the emission of a signal for a pressure range by a weighting coefficient of said pressure range, said weighted average then being compared with a predetermined threshold to determine whether a general fault message should be sent.

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Abstract

Procédé de détermination de la pression du carburant dans un rail commun d'injection d'un moteur à combustion interne, comprenant les étapes suivantes : • on détermine (14) la position angulaire d'une came excentrique correspondant à l'instant auquel commander la fermeture d'une soupape d'admission digitale pour obtenir un ratio de commande de la pompe à carburant égal à une variable prédéfinie, • on commande (15) la fermeture lorsque la position angulaire déterminée est atteinte, et on détermine si une variation de pression a lieu dans le rail commun, • si une telle variation n'est pas déterminée, la variable est incrémentée (16) d'une deuxième valeur prédéfinie, et le procédé reprend à la détermination de la position angulaire, • si une telle variation est déterminée, on détermine (17) le volume de carburant comprimé pour déterminer la pression à laquelle le carburant était admis dans le rail commun.

Description

Procédé de détermination de la pression du carburant dans un rail commun d’injection d’un moteur à combustion interne
L’invention a pour domaine technique les systèmes d’admission de carburant à rail commun, et plus particulièrement la mesure de la pression du carburant dans le rail commun, et le diagnostic de la détermination de pression du carburant.
Les moteurs à combustion interne actuels comprennent des injecteurs connectés à un rail commun alimenté en carburant par une pompe et muni d’un capteur de pression et, éventuellement, d’une vanne de décharge. La conception de la valve de décharge et la commande de la pompe en fonction de la mesure de pression par le capteur de pression permettent de maintenir le carburant à une pression élevée dans le rail commun.
Toutefois, le capteur de pression est soumis à des dérives de mesure au cours de sa vie pouvant mener à une pression insuffisante dans le rail commun et, par suite, à une injection et à une combustion inadaptée et à la génération de pollution supplémentaire.
Le capteur de pression peut également être sujet à des défaillances.
Pour ces raisons, il existe un problème technique quant à la détermination de la pression de carburant dans le rail commun indépendamment de la mesure par le capteur de pression.
De l’état de la technique, on connaît le document Bosch JP2014084754A décrivant un procédé de diagnostic des caractéristiques de sortie d'un capteur de pression dans un rail commun. Ce document divulgue l’utilisation de l'ouverture de la vanne de décharge de la pression rail comme restriction de débit de sortie de carburant sous la pression maximum fournie par la pompe haute pression, en vue d'analyser le signal fourni par le capteur de pression et plus particulièrement sa linéarité.
Le problème technique n’est donc pas résolu.
L’invention a pour objet un procédé de détermination de la pression du carburant dans un rail commun d’injection d’un moteur à combustion interne alimenté en carburant par une pompe à carburant comprenant une soupape d’admission digitale et un piston entraîné par une came excentrique, le rail commun étant connecté à la pompe à carburant par l’intermédiaire d’un dispositif anti-retour, le rail commun étant muni d’un moyen de détermination de la pression du carburant dans le rail commun, comprenant les étapes suivantes :
• on détermine que le moteur à combustion interne du véhicule est en fonction et qu’aucune injection de carburant ou qu’aucune décharge de pression du rail commun via une vanne de décharge active n’est en cours,
• lorsque tel est le cas, on initialise une variable à une première valeur prédéfinie, puis
• on détermine la position angulaire de la came excentrique correspondant à l’instant auquel commander la fermeture de la soupape d’admission digitale pour obtenir un ratio de commande de la pompe à carburant égal à la variable, le ratio de commande étant le rapport du volume à compresser par le volume maximal comprimable,
• on commande la fermeture de la soupape d’admission digitale lorsque la position angulaire déterminée de la came excentrique est atteinte, et on détermine si une variation de pression a lieu par l’intermédiaire du moyen de détermination de la pression du carburant dans le rail commun,
• si une telle variation n’est pas déterminée, la variable est incrémentée d’une deuxième valeur prédéfinie, et le procédé reprend à la détermination de la position angulaire de la came excentrique,
• si une telle variation est déterminée, on détermine un ratio de commande de la pompe égal au ratio de commande de la pompe ayant mené à la détection d’une variation de pression auquel on soustrait la deuxième valeur prédéterminée,
• on détermine le volume de carburant comprimé par la pompe pour le ratio de commande de la pompe déterminé et de la géométrie de la pompe puis on détermine la pression effective à laquelle la pompe a comprimé le carburant admis dans le rail commun en fonction de la compressibilité du carburant.
La première valeur prédéfinie peut être égale à 0% du volume maximal comprimable par la pompe à carburant.
La première valeur prédéfinie peut être déterminée en fonction de la pression attendue dans le rail commun.
La deuxième valeur peut être déterminée en fonction de la précision de détermination de la pression du rail commun.
L’invention a également pour objet un procédé de diagnostic d’un dispositif de détermination de la pression d’un rail commun d’injection d’un moteur à combustion interne alimenté en carburant par une pompe à carburant comprenant une soupape d’admission digitale et un piston entraîné par une came excentrique, le rail commun étant connecté à la pompe à carburant par l’intermédiaire d’un dispositif anti-retour, le rail commun étant muni d’un moyen de détermination de la pression du carburant dans le rail commun, comprenant les étapes suivantes :
• on détermine la pression effective dans le rail commun d’injection par application d’un procédé de détermination selon l’une quelconque des revendications précédentes,
• on détermine la pression dans le rail commun d’injection par l’intermédiaire du moyen de détermination de la pression du carburant dans le rail commun,
• on détermine si la valeur absolue de l’écart entre la pression effective déterminée et la pression déterminée par le moyen de détermination de la pression du rail commun est inférieure à un seuil prédéfini,
• si tel n’est pas le cas, on détermine que le moyen de détermination de la pression du rail commun ne fonctionne pas normalement et on émet un signal de défaut.
Selon une caractéristique avantageuse du procédé de diagnostic, on répète dans au moins deux gammes de pressions différentes, les étapes de détermination de la pression du carburant dans le rail commun et l’étape de comparaison des pressions déterminées, on mémorise pour chaque gamme de pression si un signal de défaut est émis, lorsque l’on a déterminé, pour chaque gamme de pression différentes prédéterminée, si la valeur absolue de l’écart entre la pression effective déterminée et la pression déterminée par le moyen de détermination de la pression du rail commun est supérieure à un seuil prédéfini et si un signal de défaut est émis, et on détermine si un signal de défaut général résultant de la combinaison des signaux de défaut pour chaque gamme de pression doit être émis.
La combinaison des signaux de défaut peut être une combinaison à opérateurs booléens.
On peut déterminer une moyenne pondérée d’une valeur prédéfinie liée à l’émission d’un signal pour une gamme de pressions par un coefficient de pondération de ladite gamme de pressions, ladite moyenne pondérée étant ensuite comparée à un seuil prédéterminé afin de déterminer si un message de défaut général doit être émis.
D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
la figure 1 illustre les principaux éléments d’une pompe à carburant à soupape d’admission digitale,
la figure 2 illustre les principales étapes d’un procédé de détermination de la pression du carburant dans un rail commun, et
la figure 3 illustre les principales étapes d’un procédé de diagnostic d’un dispositif de détermination de la pression d’un rail commun d’injection.
Parmi les pompes à haute pression pour l’alimentation d’un rail commun d’injection, on connaît les pompes dites à soupape d’admission digitale DIV (acronyme anglophone pour « Digital Inlet Valve ») pour lesquelles une valve d’entrée digitale est commandée électro-mécaniquement pour admettre le carburant dans une chambre de compression et en empêcher le reflux lors de la compression commandée en fonction de la position angulaire d’une came excentrique entraînant un piston de compression. Sur la figure 1 , on peut voir une telle pompe référencée 1 , comprenant une valve d’entrée digitale 2 commandant la mise en connexion de la chambre de pompage avec une admission de carburant 3 munie d’une dérivation pour le reflux de carburant, un piston 5 disposé dans la chambre de pompage, la chambre de pompage étant mise en relation avec un rail commun d’injection 6 par un dispositif anti-retour 7. La came excentrique entraînant le piston 5 n’est pas représentée.
Lorsque la soupape d’admission digitale 2 de la pompe DIV 1 est en position ouverte, la pompe DIV 1 est soumise à une succession d’admissions et de reflux de carburant tout au long de la rotation de la came excentrique entraînant le piston 5 de compression. Lors de la descente du piston 5, le carburant est admis et lors de la remontée du piston 5, le carburant reflue.
Lorsque la soupape d’admission digitale 2 est commandée fermée pour que la pompe comprime le carburant, le reflux de carburant est interrompu et le carburant admis dans la chambre de compression est comprimé lors de la remontée du piston 5. Dès que la pression du carburant dépasse la pression du carburant dans le rail commun 6, la force exercée par le carburant comprimé vainc la force appliquée sur le dispositif anti-retour 7 par le carburant comprimé dans le rail commun 6. A titre d’exemple, le carburant comprimé dans le rail commun 6 atteint généralement une pression de 300 à plus de 2000 bars tandis que le carburant admis par la pompe DIV 1 atteint généralement une pression de 7 bars.
La quantité de carburant comprimée puis admise dans le rail commun 6 dépend de l’instant de fermeture de la soupape d’admission digitale 2 dans la phase de remontée du piston 5. En effet, cet instant détermine la position du piston 5 dans la chambre de compression et la quantité de carburant présente dans la chambre. Dès lors que la soupape d’admission digitale 2 est fermée, le reflux de carburant est empêché et la quantité de carburant est figée. Ce principe de commande de la quantité de carburant injecté et la conception de la came excentrique permettent d’obtenir une grande précision sur la quantité de carburant comprimé et injecté.
Plus précisément, connaissant le volume mort de la pompe VOL_PMP_DEAD et le volume lié à l’efficacité de la pompe VOL_EFF_PMP, pour une requête de pompage VOL_PMP_REQ, il est possible de déterminer le volume efficace VOL_PMP_REQ_EFF par application de l’équation suivante :
VOL_PMP_REQ + VOL_PMP_DEAD + VOL_EFF_PMP = VOL_PMP_REQ_EFF (Eq. 1 )
Par volume mort de la pompe VOL_PMP_DEAD, on entend le volume de la chambre de compression dans lequel le carburant n’est pas chassé lors de la remontée du piston.
Par volume lié à l’efficacité de la pompe VOL_EFF_PMP, on entend le volume de carburant perdu du fait des fuites de carburant entre le piston et le cylindre. Connaissant le volume maximal comprimable par la pompe et le volume efficace VOL_PMP_REQ_EFF, il est alors possible de déterminer le ratio de commande de la pompe RATIO_VOL_PMP rendant compte de l'utilisation de la pompe entre 0% de volume comprimé et 100% de volume comprimé.
Connaissant le ratio de commande RATIO_VOL_PMP et le profil de la came excentrique, il est possible de déterminer l’angle de came excentrique ANG_CLOSE_RNG auquel fermer la soupape d’admission digitale de sorte à obtenir le volume efficace à pomper VOL_PMP_REQ_EFF, compris entre 0° et 90° pour un moteur à quatre cylindres.
Les inventeurs ont eu l’idée d’employer le contrôle du volume de carburant comprimé et la précision d’un tel contrôle afin de déterminer la pression dans le rail commun d’injection et si le moyen de détermination de la pression du rail commun 6 est opérationnel.
En effet, si une variation de pression est détectée par le moyen de détection de la pression positionné dans le rail commun 6 d’injection, cela implique que le dispositif anti-retour 7 s’est déplacé et qu’un volume additionnel de carburant a été admis dans le rail commun. Cela ne peut être réalisé que si la pression du carburant générée par la compression de la pompe est sensiblement supérieure à la pression du carburant dans le rail commun 6 afin de surmonter la force de pression appliquée sur le dispositif anti- retour 7 par le carburant dans le rail commun 6 et permettre l’admission du carburant dans le rail commun 6. En incrémentant par itérations successives la pression du carburant comprimé par la pompe, on peut déterminer la pression dans le rail commun comme la pression de l’itération précédent immédiatement l’itération au cours de laquelle une variation de pression est détectée. En connaissant le volume de carburant comprimé par la pompe lorsque le moyen de détermination de la pression du carburant dans le rail commun 6 détecte une variation de pression et la valeur de l’incrément, il est possible de déterminer la pression du volume de carburant comprimé par la pompe à l’itération immédiatement précédente, lorsque cette pression est égale à la pression du carburant dans le rail commun 6.
Pour réaliser cela, pour une première valeur prédéterminée de ratio de commande de la pompe RATIO_VOL_PMP, on détermine l’angle de came excentrique ANG_CLOSE_RNG auquel fermer la soupape d’admission digitale de sorte à obtenir le volume efficace à pomper. Par itérations successives, on augmente progressivement le ratio de commande de la pompe RATIO_VOL_PMP en additionnant une deuxième valeur prédéfinie jusqu’à ce qu’une variation de pression soit détectée dans le rail commun 6. Il est à noter que la deuxième valeur prédéfinie égale à l’incrément de ratio de commande correspond à la précision de détermination du volume et donc de la précision de détermination de la pression. On détermine le ratio de commande de la pompe RATIO_VOL_PMP correspondant au ratio de commande ayant mené à la détection d’une variation de pression dans le rail commun auquel ou soustrait la deuxième valeur prédéfinie.
On détermine alors le volume de carburant comprimé par la pompe égal au volume efficace à pomper VOL_PMP_REQ_EFF pour le ratio de commande de la pompe RATIO_VOL_PMP en utilisant l’équation Eq. 1.
En soustrayant les volumes perdus dus à la géométrie de la pompe (volume mort de la pompe VOL_PMP_DEAD et volume lié à l’efficacité de la pompe VOL_EFF_PMP) du volume de carburant comprimé déterminé, on peut déterminer le volume effectivement admis dans le rail commun.
Il est alors possible de déterminer la pression à laquelle le carburant a été comprimé par la pompe en déterminant la pression correspondante au volume effectivement admis dans le rail commun par application de l’équation Eq. 2 suivante :
dP = -E (Eq. 2)
Avec :
dP : variation de pression
E : Module d’élasticité cubique
dV : variation de volume
V : Volume
Une telle détermination de la pression n’est possible que si le moteur à combustion interne est en fonction de sorte à entraîner la came excentrique et si aucune injection de carburant n’est requise, de sorte que la pression dans le rail commun 6 soit constante.
La figure 2 illustre les principales étapes d’un procédé de détermination de pression d’un rail commun d’injection.
Au cours d’une première étape 1 1 , on détermine que le moteur à combustion interne du véhicule est en fonction.
Lorsque tel est le cas, le procédé se poursuit par une deuxième étape 12 au cours de laquelle on détermine si aucune injection n’est en cours et aucune décharge de pression du rail commun n’est en cours via la vanne de décharge active PDV (acronyme anglophone pour « Pressure Decay Valve »).
Si tel n’est pas le cas, le procédé reprend à la première étape 1 1. Sinon, le procédé se poursuit par une troisième étape 13 au cours de laquelle on fixe une variable X à une première valeur prédéterminée, notamment 0%. Dans un mode de réalisation particulier, la première valeur prédéterminée est proche et inférieure à la valeur attendue de la variable X pour la pression attendue dans le rail commun. Au cours d’une quatrième étape 14, on détermine la position angulaire de la came excentrique correspondant à l’instant auquel commander la fermeture de la soupape d’admission digitale 2 pour obtenir un RATIO_VOL_PMP égal à la variable X.
Au cours d’une cinquième étape 15, on commande la fermeture de la soupape d’admission digitale 2 lorsque la position angulaire de la came excentrique déterminée est atteinte, et on détermine si une variation de pression a lieu par l’intermédiaire du moyen de détermination de la pression du carburant dans le rail commun 6.
Si une telle variation n’est pas déterminée, la variable est incrémentée d’une deuxième valeur prédéfinie lors d’une sixième étape 16, et le procédé reprend à la quatrième étape 14.
Si une telle variation est déterminée, le procédé se poursuit par une septième étape 17 au cours de laquelle on détermine un ratio de commande de la pompe RATIO_VOL_PMP égal au ratio de commande de la pompe ayant mené à la détection d’une variation de pression auquel on soustrait la deuxième valeur prédéterminée. On détermine ensuite le volume de carburant comprimé par la pompe pour le ratio de commande de la pompe RATIO_VOL_PMP en utilisant l’équation Eq. 1 puis on détermine la pression effective à laquelle la pompe 1 a comprimé le carburant admis dans le rail commun 6 par application de l’équation Eq. 2.
La figure 3 illustre les principales étapes d’un procédé de diagnostic d’un dispositif de détermination de la pression d’un rail commun d’injection.
Les étapes 1 à 17 sont communes avec les étapes du procédé de détermination de la pression d’un rail commun d’injection illustrées par la figure 2.
Au cours d’une première étape 1 1 , on détermine que le moteur à combustion interne du véhicule est en fonction et qu’aucune injection de carburant n’est requise.
Lorsque tel est le cas, le procédé se poursuit par une deuxième étape 12 au cours de laquelle on détermine si aucune injection n’est en cours et aucune décharge de pression du rail commun n’est en cours via la vanne de décharge active PDV.
Si tel n’est pas le cas, le procédé reprend à la première étape 1 1. Sinon, le procédé se poursuit par une troisième étape 13 au cours de laquelle on fixe une variable X à une première valeur prédéterminée, notamment 0%. Dans un mode de réalisation particulier, la première valeur prédéterminée est proche et inférieure à la valeur attendue de la variable X pour la pression attendue dans le rail commun.
Au cours d’une quatrième étape 14, on détermine la position angulaire de la came excentrique correspondant à l’instant auquel commander la fermeture de la soupape d’admission digitale 2 pour obtenir un RATIO_VOL_PMP égal à la variable X.
Au cours d’une cinquième étape 15, on commande la fermeture de la soupape d’admission digitale 2 lorsque la position angulaire de la came excentrique déterminée est atteinte, et on détermine si une variation de pression a lieu par l’intermédiaire du moyen de détermination de la pression du carburant dans le rail commun 6.
Si une telle variation n’est pas déterminée, la variable est incrémentée d’une deuxième valeur prédéfinie lors d’une sixième étape 16, et le procédé reprend à la quatrième étape 14.
Si une telle variation est déterminée, le procédé se poursuit par une septième étape 17 au cours de laquelle on détermine un ratio de commande de la pompe RATIO_VOL_PMP égal au ratio de commande de la pompe ayant mené à la détection d’une variation de pression auquel on soustrait la deuxième valeur prédéterminée. On détermine ensuite le volume de carburant comprimé par la pompe pour le ratio de commande de la pompe RATIO_VOL_PMP en utilisant l’équation Eq. 1 puis on détermine la pression effective à laquelle la pompe 1 a comprimé le carburant admis dans le rail commun 6 par application de l’équation Eq. 2.
Lorsque la pression effective du carburant comprimé par la pompe 1 est déterminée, le procédé se poursuit par une huitième étape 18 au cours de laquelle on détermine si la valeur absolue de l’écart entre la pression effective déterminée et la pression mesurée par le moyen de détermination de la pression du rail commun est inférieure à un seuil prédéfini.
Si tel est le cas, le procédé se termine par une neuvième étape 19 au cours de laquelle on détermine que le moyen de détermination de la pression du rail commun fonctionne normalement.
Si tel n’est pas le cas, le procédé se termine par une dixième étape 20 au cours de laquelle on détermine que le moyen de détermination de la pression du rail commun ne fonctionne pas normalement.
Dans un mode de réalisation particulier, les étapes 1 à 20 sont répétées pour plusieurs gammes de pression différentes prédéterminées afin de vérifier le fonctionnement normal du moyen de détermination de la pression du rail commun dans un large domaine de pression, ou, tout du moins, dans le domaine de pression de fonctionnement du rail commun.
On détermine alors un signal de défaut général résultant de la combinaison des différents signaux d’erreur.
La combinaison peut être une combinaison de type logique ET/OU des signaux émis. La combinaison peut reposer sur la détermination d’une moyenne pondérée d’une valeur prédéfinie liée à l’émission d’un signal pour une gamme de pressions par un coefficient de pondération de ladite gamme de pressions, ladite moyenne pondérée étant ensuite comparée à un seuil prédéterminé afin de déterminer si un message de défaut général doit être émis.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de détermination de la pression du carburant dans un rail commun (6) d’injection d’un moteur à combustion interne alimenté en carburant par une pompe à carburant (1 ) comprenant une soupape d’admission digitale (2) et un piston (5) entraîné par une came excentrique, le rail commun (6) étant connecté à la pompe à carburant par l’intermédiaire d’un dispositif anti-retour (7), le rail commun (6) étant muni d’un moyen de détermination de la pression du carburant dans le rail commun, caractérisé par le fait qu’il comprend les étapes suivantes :
• on détermine que le moteur à combustion interne du véhicule est en fonction et qu’aucune injection de carburant ou qu’aucune décharge de pression du rail commun via une vanne de décharge active n’est en cours,
• lorsque tel est le cas, on initialise une variable à une première valeur prédéfinie, puis
• on détermine la position angulaire de la came excentrique correspondant à l’instant auquel commander la fermeture de la soupape d’admission digitale (2) pour obtenir un ratio de commande de la pompe à carburant égal à la variable, le ratio de commande étant le rapport du volume à compresser par le volume maximal comprimable,
• on commande la fermeture de la soupape d’admission digitale (2) lorsque la position angulaire déterminée de la came excentrique est atteinte, et on détermine si une variation de pression a lieu par l’intermédiaire du moyen de détermination de la pression du carburant dans le rail commun (6),
• si une telle variation n’est pas déterminée, la variable est incrémentée d’une deuxième valeur prédéfinie, et le procédé reprend à la détermination de la position angulaire de la came excentrique,
• si une telle variation est déterminée, on détermine un ratio de commande de la pompe égal au ratio de commande de la pompe ayant mené à la détection d’une variation de pression auquel on soustrait la deuxième valeur prédéterminée,
• on détermine le volume de carburant comprimé par la pompe pour le ratio de commande de la pompe déterminé et de la géométrie de la pompe puis on détermine la pression effective à laquelle la pompe (1 ) a comprimé le carburant admis dans le rail commun (6) en fonction de la compressibilité du carburant.
2. Procédé de détermination selon la revendication 1 , dans lequel la première valeur prédéfinie est égale à 0% du volume maximal comprimable par la pompe à carburant (1 ).
3. Procédé de détermination selon la revendication 1 , dans lequel la première valeur prédéfinie est déterminée en fonction de la pression attendue dans le rail commun.
4. Procédé de détermination selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la deuxième valeur est déterminée en fonction de la précision de détermination de la pression du rail commun.
5. Procédé de diagnostic d’un dispositif de détermination de la pression d’un rail commun d’injection d’un moteur à combustion interne alimenté en carburant par une pompe à carburant (1 ) comprenant une soupape d’admission digitale (2) et un piston (5) entraîné par une came excentrique, le rail commun (6) étant connecté à la pompe à carburant par l’intermédiaire d’un dispositif anti-retour (7), le rail commun (6) étant muni d’un moyen de détermination de la pression du carburant dans le rail commun, caractérisé par le fait qu’il comprend les étapes suivantes :
• on détermine la pression effective dans le rail commun d’injection par application d’un procédé de détermination selon l’une quelconque des revendications précédentes,
• on détermine la pression dans le rail commun d’injection par l’intermédiaire du moyen de détermination de la pression du carburant dans le rail commun,
• on détermine si la valeur absolue de l’écart entre la pression effective déterminée et la pression déterminée par le moyen de détermination de la pression du rail commun est inférieure à un seuil prédéfini,
• si tel n’est pas le cas, on détermine que le moyen de détermination de la pression du rail commun ne fonctionne pas normalement et on émet un signal de défaut.
6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel on répète dans au moins deux gammes de pressions différentes, les étapes de détermination de la pression du carburant dans le rail commun et l’étape de comparaison des pressions déterminées, on mémorise pour chaque gamme de pression si un signal de défaut est émis, lorsque l’on a déterminé, pour chaque gamme de pression différentes prédéterminée, si la valeur absolue de l’écart entre la pression effective déterminée et la pression déterminée par le moyen de détermination de la pression du rail commun est supérieure à un seuil prédéfini et si un signal de défaut est émis, et on détermine si un signal de défaut général résultant de la combinaison des signaux de défaut pour chaque gamme de pression doit être émis.
7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel la combinaison des signaux de défaut est une combinaison à opérateurs booléens.
8. Procédé selon la revendication 6, dans lequel on détermine une moyenne pondérée d’une valeur prédéfinie liée à l’émission d’un signal pour une gamme de pressions par un coefficient de pondération de ladite gamme de pressions, ladite moyenne pondérée étant ensuite comparée à un seuil prédéterminé afin de déterminer si un message de défaut général doit être émis.
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